铁路箱梁静载试验开裂原因分析及控制措施
箱梁裂缝处理方案
箱梁是一种常见的结构构件，在建筑和桥梁工程中广泛应用。
然而，由于外界环境和结构自身的变化，箱梁裂缝问题逐渐显露出来。
裂缝的出现不仅影响了结构的美观度，还可能影响到结构的强度和安全性。
因此，及时处理箱梁裂缝问题，具有重要意义。
本文将介绍一些常用的箱梁裂缝处理方案。
1. 箱梁裂缝的成因分析在进行箱梁裂缝处理之前，首先需要进行裂缝的成因分析，以便更好地选择合适的处理方案。
箱梁裂缝的成因主要包括以下几点：1.1 温度变化引起的裂缝：箱梁在受到温度变化时，由于不同部位的热胀冷缩不一致，易产生应力集中而引起裂缝。
1.2 混凝土收缩引起的裂缝：在混凝土初凝和固化过程中，由于混凝土水分的蒸发和反应产物形成，会引起体积收缩，导致箱梁出现裂缝。
1.3 结构荷载引起的裂缝：结构荷载的作用下，箱梁可能会超过其承载能力而产生裂缝。
1.4 设计和施工缺陷引起的裂缝：一些设计或施工缺陷，如钢筋布置不当、混凝土配合比不合理等，会导致箱梁出现裂缝。
2. 箱梁裂缝处理方案针对不同的箱梁裂缝成因，可以采用不同的处理方案。
2.1 温度变化引起的裂缝处理针对温度变化引起的裂缝问题，可以采取以下处理方案：2.1.1 温度控制与调节：合理控制箱梁的温度变化范围，采用保温材料和隔离层等措施，减少温度差异，降低温度引起的应力集中。
2.1.2 加强连接节点：对于温度变化较大的箱梁，可以在连接节点处加强设计，采用柔性连接方式，以减少裂缝的发生。
2.1.3 应力释放措施：通过设置伸缩缝、裂缝控制带等措施，使得箱梁在温度变化时能够有一定的应力释放和变形空间，从而减少裂缝的出现。
2.2 混凝土收缩引起的裂缝处理对于混凝土收缩引起的裂缝问题，可以考虑以下处理方案：2.2.1 控制混凝土配合比：在设计和施工过程中，合理控制混凝土配合比，选择合适的水灰比和掺合料，以减少混凝土收缩现象。
2.2.2 加强混凝土养护：对于已施工的箱梁，加强混凝土的养护工作，保持适当的湿度，减少混凝土水分的蒸发，降低收缩裂缝的产生。
铁路预制箱梁混凝土裂缝产生原因及控制措施
铁路预制箱梁混凝土裂缝产生原因及控制措施摘要：随着国家大力开展高铁建设，我国铁路预制箱梁的需求量不断增加，对混凝土浇筑工艺和质量的要求也越来越高。
但是我国预制箱梁混凝土裂缝现象普遍存在，文章根据实际情况分析了预制箱梁生成过程中造成混凝土裂缝的原因，并根据引起裂缝的原因提出几点建议，为改善我国的混凝土材料的使用和提高浇筑工艺以减少裂缝提供一些参考。
关键词：预制箱梁；混凝土；裂缝；产生原因；控制措施近几年来，全国各地都在大力建设高铁，我国铁路事业得到了高速发展，铁路预制箱梁在铁路建设中被越来越广泛的应用，对铁路预制箱梁的质量标准审查也越加严格。
在预制箱梁的生产现场每天都在进行混凝土的浇筑，在我国混凝土裂缝非常普遍，就算在施工过程中采取各种措施仍存在裂缝现象。
混凝土裂缝是影响预制箱梁质量的因素之一，混凝土裂缝会破坏预制箱梁的整体性和耐用性。
因此，控制裂缝在混凝土浇筑中有非常重要的意义。
1裂缝的类型（1）预制梁梁端、腹板等厚部区浅裂缝。
在表面较浅范围内，一般出现于腹板及端部较厚部位，箱梁中腹板大截面与翼板小截面间产生。
宽度在0.1mm以，下长度不一。
（2）预制梁面龟裂。
预制梁上表面出现横竖交错、无规律、不规则的网状裂。
（3）预制梁面拉毛部位横向裂缝。
梁面放坡底部拉毛部位垂直于预制梁纵向。
大致沿钢筋方向或平行于钢筋方向。
（4）预制梁泄水孔周边裂缝。
这种裂缝通常由泄水孔处为起始点逐步向外延伸。
（5）预制梁周边裂缝。
预制梁的四周棱角部位，垂直于棱边，间距大小不均，宽度棱角处宽，逐渐向里变窄。
2裂缝成因预制箱梁混凝土表面出现裂缝情况从设计缺陷、混凝土原材料、混凝土配合比、浇筑工艺、施工温度、湿度、张拉工艺、台座沉降等方面进行剖析，绘制出因果分析图见图1。
根据因果分析图，通过调查分析，现场验证，现场检测，现场试验，认为预制箱梁端头、顶面和预留孔周围混凝土表面裂缝主要原因如下。
图1 混凝土表面裂缝因果分析图1.1设计缺陷箱梁端头钢筋布置不合理，保护层过大，预留孔处没有加强钢筋，应力过分集中。
钢箱梁缺陷及整改措施
钢箱梁缺陷及整改措施一、概述钢箱梁是公路、铁路等交通基础设施中常见的梁式结构，用于支撑和传递荷载。
然而，由于使用环境、施工质量等因素的影响，钢箱梁可能浮现一些缺陷，如裂缝、腐蚀等问题。
本文将详细介绍钢箱梁的常见缺陷及相应的整改措施。
二、常见缺陷1. 裂缝钢箱梁在使用过程中，由于荷载作用、温度变化等原因，可能浮现裂缝。
裂缝的存在会降低钢箱梁的承载能力和使用寿命。
2. 腐蚀钢箱梁常处于潮湿环境中，容易受到氧化、腐蚀的影响。
腐蚀会导致钢箱梁的强度减小，进而影响其承载能力。
3. 翘曲钢箱梁在使用过程中，由于荷载不均匀分布、温度变化等因素，可能发生翘曲现象。
翘曲会导致钢箱梁的变形，影响其正常使用。
4. 锈蚀钢箱梁长期暴露在空气中，容易受到氧化、锈蚀的影响。
锈蚀会导致钢箱梁的强度减小，进而影响其承载能力。
三、整改措施1. 裂缝处理对于钢箱梁浮现的裂缝，可以采用以下措施进行处理：- 清理裂缝：使用清洁工具将裂缝处的杂物、尘土清理干净，确保裂缝表面清洁。
- 填充裂缝：选用合适的填缝材料填充裂缝，确保填充均匀、密实。
- 加固裂缝：对于较大的裂缝，可以在填充材料中加入加固材料，提高钢箱梁的强度。
2. 腐蚀防护为了防止钢箱梁受到腐蚀的影响，可以采取以下措施：- 表面涂层：在钢箱梁表面涂上防腐涂料，形成一层保护膜，防止氧化、腐蚀的发生。
- 防护层：在钢箱梁表面加装防护层，如橡胶垫、塑料薄膜等，避免潮湿环境对钢箱梁的侵蚀。
- 定期检查：定期对钢箱梁进行检查，发现腐蚀问题及时处理，避免进一步损坏。
3. 翘曲修复对于发生翘曲的钢箱梁，可以采取以下措施进行修复：- 温度控制：控制钢箱梁所处环境的温度，避免温度变化过大引起翘曲。
- 加固支撑：对于已经发生翘曲的钢箱梁，可以加固支撑，恢复其正常形状。
- 热处理：采用热处理的方式对钢箱梁进行修复，使其恢复原有形状。
4. 锈蚀处理针对钢箱梁的锈蚀问题，可以采取以下措施进行处理：- 清理锈蚀物：使用清洁工具将钢箱梁表面的锈蚀物清理干净，确保表面光滑。
铁路桥梁梁体裂损原因分析和整治措施
0引言随着我国社会经济的不断发展和进步，各地区的基础交通建设得到了很好的支持，基础交通的发展能更好地带动国家的经济发展。
在我们生活周围，会发现很多新建的铁路工程，而桥梁是铁路工程中必不可少的建设部分，它的建设让铁路连接更顺畅，促进完整铁路的修建。
但是在铁路桥梁建设完毕后的使用过程中，常常会因为各种原因导致桥梁梁体受损，最终导致铁路桥梁垮塌的事件发生，最常见的就是混凝土裂缝的产生，这对人们的生活带来了很大的伤害。
那么对于铁路桥梁梁体受损的现象，我们怎样才能尽量避免呢？事实上，只要在工程建设之间采取一定的措施和设计，铁路桥梁梁体受损的现象还是可以避免和控制的。
在对混凝土裂缝产生原因的认识后，对施工过程进行严格的控制是解决裂缝最主要的原因；另外，在施工控制过程中还应该注意混凝土结构的变化和使用的环境，这些也会导致裂缝的产生，处理好桥梁中混凝土裂缝的产生，一方面可以延长桥梁的使用寿命，另一方面也减少了经济损失。
1铁路桥梁梁体裂缝的种类常见的混凝土桥梁梁体裂缝的种类有：荷载引起的裂缝、温度变化引起的裂缝、钢筋腐蚀引起的裂缝、施工材料引起的裂缝[2]。
2铁路桥梁梁体裂缝产生的原因实际上，混凝土铁路桥梁结构引起裂缝的原因是复杂多变的，可能是多个因素共同造成的，文章主要对以下几种铁路桥梁梁体裂缝原因进行分析。
2.1荷载引起的裂缝桥梁的荷载直接影响着桥梁的使用寿命，桥梁梁体的荷载主要由火车在桥梁上的运行和桥梁自身的重量造成。
火车是自重比较重的交通工具，加上运输的货品重量比较重，会对铁路桥梁造成很强的冲击，如果火车通过桥梁时的重量超出了设计时的最高荷载，那么桥梁就会因为荷载过高而产生裂缝[2]。
那么出现这种现象如果得到及时控制和解决，桥梁长期的负载运行就会导致裂缝更为严重，并且不断扩大。
目前，常见的桥梁裂缝主要包括弯曲型、扭曲型和断裂型等多个类型。
2.2温度变化引起的裂缝对于混凝土结构的桥梁来说，当外部温度和内部温度温差过大，混凝土桥梁结构将会发生变化，混凝土抗拉能力到达最大值就产生了温度裂缝，引起温度变化的主要因素如下。
高速铁路预制箱梁裂缝成因分析及防治措施
高速铁路预制箱梁裂缝成因分析及防治措施发布时间：2023-02-16T01:44:11.759Z 来源：《工程建设标准化》2022年19期作者：李应龙[导读] 高速铁路箱梁混凝土开裂是在工程建设中普遍性的技术问题李应龙中铁七局集团第五工程有限公司河南郑州 450000摘要：高速铁路箱梁混凝土开裂是在工程建设中普遍性的技术问题，裂缝一旦形成，特别是贯穿裂缝出现在重要的结构部位，危害极大，它会降低箱梁的耐久性，过早锈蚀钢筋，削弱箱梁的承载力，危害到桥梁的安全使用，因此必须对其加以控制。
关键词：预制箱梁裂缝成因分析防治措施1引言随着我国经济的快速发展，科技水平正在不断的进步。
目前，桥梁建设事业在我国发展极为迅速，技术水平高速发展，桥梁结构形式多样，而且在技术上已经相当成熟。
预制箱梁以其较大的截面抗弯强度、抗扭刚度以及其施工周期短、经济实惠等特点，在我国高速铁路的桥梁建设中得到了极为广泛的应用。
由于各种原因，预制箱梁会产生裂缝等质量问题，混凝土裂缝产生主要与混凝土水化热、温差、混凝土收缩、施工工艺等因素有关，其实质是由于混凝土的变形受到约束。
2 裂缝形成的原因2.1 裂缝的分类2.1.1 塑性收缩发生在施工过程中，混凝土浇筑后4-5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。
2.1.2 缩水收缩因混凝土凝固以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小。
2.1.3 自身收缩在水泥浆凝固和形成刚性骨架后，继续进行的水化反应消耗水，反应物的总体积变小，导致孔隙中水份蒸发，此时产生收缩力，导致拉应力裂缝。
2.1.4 热应力裂缝当温度升高或降低，混凝土发生膨胀或收缩，结构的体积变化受到约束，应力就会出现，它与水化热产生的结构内部温度峰值有很大关系，特别是弹性模量的变化等。
2.2 箱梁裂缝产生原因(1) 原材料不符合要求。
铁路预制箱梁混凝土裂缝成因及防治措施
Cement and concrete production 水泥与混凝土生产15铁路预制箱梁混凝土裂缝成因及防治措施杨擎天（中铁建大桥局集团株洲桥梁有限公司， 湖南 株洲 412000）中图分类号：TQ172 文献标识码：A 文章编号1007-6344（2020）04-0015-01摘要：预制箱梁在铁路工程中取得广泛应用，但其裂缝问题较为普遍，箱梁混凝土表面常出现明显裂纹或龟裂现象，特殊情况下形成贯通裂缝，严重威胁到箱梁结构质量。
文章从裂缝的类型出发，总结该结构较为典型的裂缝问题并总结成因，由此提出防治措施，以提高铁路工程建设的整体质量。
关键词：预制箱梁；裂缝成因；混凝土裂缝1 工程概况新建郑州至万州铁路湖北段站前工程ZWZQ-5标段，起讫桩号为DK426+741.787~DK461+845.429，总长度35.1km。
根据项目施工需求预制箱梁为重点内容，于麻竹高速南侧建设制梁场，用于生产施工所需的预制箱梁。
2 裂缝的类型（1）浅裂缝主要集中在梁端、腹板处，此类型裂缝宽度普遍在0.1mm内，但因结构、受力等方面的不同所产生的长度存在差异。
（2）梁面龟裂，主要呈网状裂缝，其分布缺乏规律性，具有横竖交错的分布特点。
（3）横向裂缝，主要集中在预制箱梁拉毛部位，从分布特点来看与钢筋方向具有较明显的平行关系。
（4）泄水孔周边裂缝，最初源自于泄水孔处，以此为基点逐步向外延伸。
（5）此外，预制梁的四周由于较脆弱且受力较大，因此各棱角处易产生裂缝，各处裂缝的大小不均。
3 裂缝成因分析及预防措施探讨预制箱梁多使用混凝土材料，受材料特性、外界荷载等方面的影响而产生裂缝[1]。
具体而言，因外荷载的存在而形成裂缝可称为结构性裂缝，主要与结构承载力偏低有关；因变形而形成裂缝统称为非结构性裂缝，即构件的变形受到限制，导致其内部形成极为明显的自应力，该值超出混凝土允许应力时直接导致结构异常，发生开裂现象。
3.1养护不到位拆模后应以合理的方式做好养护工作，若养护工艺不当或龄期不足会导致混凝土强度上升持续时间过长、强度偏低。
箱梁混凝土产生裂缝的原因分析与控制措施--合安铁路庐江制梁场田朋
预应力混凝土箱梁产生裂纹的原因及控制措施分析合安铁路HAZQ-3标庐江制梁场田朋摘要：根据预应力混凝土箱梁预制施工经验及现场实际情况,对箱梁混凝土出现裂纹的原因进行客观分析，并提出一系列具有可行性的控制措施，供后续箱梁预制施工作业参考、借鉴。
关键词：混凝土箱梁预制裂纹控制措施近年来我国高速铁路建设迅猛发展，桥梁在高速铁路建设中所占的比重越来越大，但在桥梁的施工建设中，在各种因素作用下而产生的混凝土表面裂纹更是极普遍的现象，也是长期以来困扰着预制箱梁施工技术人员的一个共性难题。
本文以合安铁路HAZQ-3标庐江制梁场预应力混凝土箱梁在施工、养护、提运架设各阶段过程中，梁体易出现裂纹的部位、产生的原因和控制措施进行描述，供后续箱梁预制施工作业参考与借鉴。
1.工程概况1.1气象情况庐江位于亚热带湿润季风气候区，气候温和，四季分明，降雨多集中在汛期即5～9月，此时段多年平均降水量为1236.2mm；多年平均降水量为1187.9mm，最大年降水量2023.5mm，最小年降水量为630.4mm。
多年平均气温15.7℃，极端最高气温40.3℃，极端最低气温-11.7℃。
温度最低月份为一月，平均气温2.3℃，温度最高月份为七月，平均气温29.5℃。
1.2梁场概况梁场位于安徽省合肥市庐江县万山镇程桥村，DK83+910~DK84+427正线线路左侧。
承担DK65+542.055～DK95+717.01段(跨合安高速特大桥～庐江特大桥）627片（其中32m箱梁600孔、24m箱梁27孔）的箱梁预制任务。
1.3分析背景庐江制梁场首榀箱梁、第23～31榀箱梁、第100榀箱梁、第103榀箱梁顶板顶面及底板顶面不同程度的出现了表面裂纹，首榀及第100榀箱梁尤为严重，经相关检验检测结果均为表面龟裂，首孔箱梁经静载试验鉴定，质量符合要求。
2.箱梁裂纹的种类及成因分析2.1原材质量引起的裂纹原材料质量对混凝土的性能和强度将产生最直接的影响,是箱梁产生裂纹不可可忽视的原因。
混凝土箱梁早期裂缝的成因及预防措施
混凝土箱梁早期裂缝的成因及预防措施摘要：本文浅谈了混凝土箱梁在承受荷载前，可能产生早期裂缝的原因分析及预防措施，供业内人士参考关键词：早期裂缝温差变化水化热优化配合比工艺控制Abstract: this article briefly discusses concrete box girder bear loads in front, possible early cracks cause analysis and prevention measures for industry insiders referenceKeywords: early cracks temperature changing proportion of the hydration heat optimization process control一、箱梁混凝土裂缝的可能成因（一）混凝土材料质量差引起的裂缝混凝土主要有水泥、砂、骨料、水及外加剂等组成，混凝土配料质量不合格，可能导致箱梁早期裂缝的产生。
1、水泥安定性不合格：水泥中游离的氧化钙、氧化镁超标。
水泥水化很慢，在混凝土凝结后仍然继续起水化作用，水化物体积增大，直接造成混凝土“胀裂”。
2、水泥细度不合格：水泥颗粒太细，颗粒越细，表面积越大，水化反应越快越充分，同时混凝土收缩也就越大，若使用受潮水泥可能会造成混凝土强度不足而产生裂缝。
3、骨料不合格：骨料粒径太小、级配不良、空隙率大，会导致水泥和拌和用水量加大，降低了混凝土强度，加大混凝土的收缩性，造成内部应力集中，可能导致混凝土早期裂缝。
砂岩、板岩、角闪岩质骨料吸水率较大，收缩性较高，容易出现早期裂缝。
砂石中的杂质含量超标，会降低混凝土强度，特别是砂石中硫化物含量过大，也会引起混凝土“胀裂”。
（二）混凝土收缩引起裂缝混凝土的收缩引起收缩裂缝。
混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩，会产生很大的收缩应力，如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。
铁路预制箱梁裂纹产生及防治探讨
铁路预制箱梁裂纹产生及防治探讨摘要：对铁路箱梁裂纹产生原因进行分析，从材料、环境、工艺、结构等方面分析原因，制定相应控制措施，制定一套切实可行的解决方案，解决箱梁裂纹问题。
关键词：箱梁裂纹浇注振动配合比原材料一前言随着我国高速铁路建设的不断进行，铁路箱梁在建设中的使用量越来越大，箱梁预制是铁路箱梁普遍采用的生产方式，在生产中如何保证箱梁产品质量，显得尤为重要。
混凝土裂纹在铁路箱梁产品检验中被列为主要项目，如何防止裂纹产生是每个施工单位重点关注的课题。
二、裂纹产生及原因分析1、箱梁表面裂纹一般发生在混凝土灌注后几小时，由于混凝土强度未达到抗裂强度，受气温升高或降低影响，对混凝土表面产生应力集中，造成表面出现收缩裂纹。
一种是因养护不及时，混凝土处于长期暴晒环境出现的干缩裂纹，一种是截面变化造成的应力集中裂纹，一种是混凝土保护层过大，素混凝土不能抵抗结构应力产生裂纹。
2、裂纹出现的部位一般出现在底板底面、底板顶面、腹板与底板倒角处、端部截面变化处（如锚穴、检查孔）、顶板顶面等部位。
3、原因分析（1）原材料及配合比箱梁混凝土采用高性能混凝土，原材料一般采用P∙O42.5水泥（低碱）、I级粉煤灰、河砂（2.6-3.2）、5-20mm分级碎石、聚羧酸高性能减水剂、水组成，混凝土强度一般设计为C50，原材料质量要求较高，对含泥量、泥块含量等均有严格要求。
但是在配合比设计和使用过程中，配合比对混凝土和易性影响较大，同时砂的细度模数变化、碎石粒径变化、减水剂减水率变化均会对混凝土产生较大影响，因此原材料和配合比不当将造成裂纹产生。
（2）环境温度影响箱梁生产需在现场进行，所处地理位置、气候、浇注时间等不同造成环境温度差异大，混凝土施工环境变化较大，将造成裂纹的产生。
（3）浇注工艺箱梁浇注混凝土约300m3左右，箱梁分底板、腹板、顶板进行浇注，浇注时间连续5-6小时，浇注速度、下料顺序先后、振动方式等，也将造成部分位置裂纹发生。
高速铁路预制箱梁裂纹产生原因分析及预防
高速铁路预制箱梁裂纹产生原因分析及预防摘要：在高速铁路桥梁工程中，箱梁的应用越来越广泛。
箱梁的结构形式主要有：T型梁、箱型梁、变高度箱形梁等。
其中，箱梁因其结构简单，施工方便，经济实用等优点得到了广泛的应用。
在箱梁的预制过程中，混凝土表面经常会出现裂纹，产生裂纹的原因是多种多样的，本文从材料、施工、养护等方面对引起箱梁梁体出现裂纹的原因进行了分析，并提出相应的解决措施，旨在为今后类似工程提供参考。
关键词：高速铁路；预制箱梁；裂纹预应力混凝土箱梁具有质量轻、强度高、自重小、抗裂性能好等优点，在铁路桥梁工程中得到广泛应用。
但是，箱梁裂纹是预制混凝土箱梁施工的一大通病，一旦出现裂纹，其后果不堪设想，不但影响工程质量和安全，而且造成极大的经济损失。
因此，控制箱梁裂纹的产生对保证预制箱梁质量具有重要意义。
一、高速铁路预制箱梁裂纹产生的原因分析（一）收缩裂纹的原因（1）水泥水化引起的收缩裂缝。
由于箱梁结构本身的特点，箱梁底板、腹板和顶板都有大量的水泥浆，水泥浆在硬化过程中将发生体积变化，当收缩应力超过混凝土的极限抗拉强度时，就会产生裂缝。
（2）箱梁腹板部位容易产生纵向收缩裂缝。
产生开裂的原因：1）预应力筋布置过少，造成腹板混凝土抗拉强度不足；2）混凝土浇筑时模板刚度不足，在箱梁混凝土浇筑时产生较大的变形，导致混凝土收缩应力集中；3）预应力钢绞线张拉工艺不当，导致预应力钢绞线受到的拉力过大而产生横向裂纹[1]。
（3）箱梁模板支撑系统变形导致箱梁开裂。
当混凝土浇筑时模板支撑不牢固，箱梁收缩变形过大，在箱梁底板及顶板上会产生横向开裂[2]。
（二）水化热裂纹的原因根据混凝土水化热理论，混凝土浇筑后，由于水泥的水化作用，使混凝土中的水分不断向外扩散，而内部水泥结晶体的生长速率则慢于水化反应速率，在这种情况下，混凝土中就会产生一定的温度应力。
当温度应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土内部就会产生裂纹。
早期水化热裂纹主要集中在箱梁腹板上，随着时间的推移，裂纹会逐步向底板及顶板延伸。
预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的原因及预防措施
预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的原因及预防措施第一篇范本：正文：预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的原因及预防措施1. 背景介绍预制箱梁在工程施工中广泛应用，然而在使用过程中常常会出现梁体产生裂纹、裂缝的问题。
本文将探讨预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的原因以及预防措施。
2. 原因分析2.1. 施工质量不合格的施工质量是导致预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的主要原因之一。
包括混凝土配合比不合理、振捣不均匀、浇筑不及时等。
此外，现场施工人员的技术水平也会对梁体的质量产生影响。
2.2. 环境因素环境因素也是导致预制箱梁梁体裂纹、裂缝的原因之一。
例如，温度变化、湿度变化、风力等都会对梁体造成一定影响。
3. 预防措施3.1. 施工质量保证加强施工质量管理，严格按照设计要求进行施工。
合理配置人员，提高施工人员的技术水平，确保混凝土的配合比、振捣均匀、浇筑及时等。
3.2. 环境控制在梁体浇筑过程中，根据环境情况合理调整施工时间，避免恶劣气候条件下的施工。
同时，在梁体浇筑完成后，做好养护工作，保持梁体在良好的环境中。
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第二篇范本：正文：预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的原因及预防措施1. 问题背景预制箱梁作为常见的桥梁构件，在使用过程中往往会出现梁体产生裂纹、裂缝的问题。
本文将详细探讨预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的原因以及预防措施。
2. 产生原因分析2.1. 结构设计不合理预制箱梁的结构设计不合理是导致梁体产生裂纹、裂缝的主要原因之一。
例如，梁体剪力、弯曲等验算不准确，超载情况下的荷载承受能力不足等。
2.2. 使用材料不符合要求预制箱梁使用的材料如果不符合要求，也会导致梁体产生裂纹、裂缝。
如混凝土强度不足、钢筋粗糙度不合格等。
3. 预防措施3.1. 结构设计优化优化预制箱梁的结构设计，确保其能够承受设计荷载。
对于剪力、弯曲等重要验算要准确无误，避免设计不合理导致梁体产生裂纹、裂缝。
浅谈箱梁产生裂纹的原因及预防处理措施
浅谈箱梁产生裂纹的原因及预防处理措施针对箱梁预制混凝土产生裂缝的原因，及在施工中如何采取措施，有效地防止混凝土裂缝，提出了几点看法。
标签：表面裂纹；沉缩裂纹；温度控制；裂纹处理。
前言：广西省南宁铁路局沿海铁路南宁至钦州段NQ1标良庆制梁场负责28座桥梁共计349榀箱梁预制任务。
采用横列式布置，900t轮胎式提梁机提梁、移梁。
梁场设置8个32m制梁台座，1个32m/24m共用制梁台座，45个存梁台座（均为双层存梁，其中预留5个台座），2个中转台座，设计存梁90榀，极限存梁能力105榀。
制梁场为分为生产区、存梁区、混凝土拌和站区、生活办公区、库房、试验室等。
1.裂纹原因的分析混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。
从裂纹的形成过程可以看到，梁体混凝土之所以开裂，主要是混凝土所承受的拉应力和混凝土本身的抗拉强度之间的矛盾发展的结果。
因而为了控制混凝土裂缝，就必须尽最大可能提高混凝土本身抗拉强度性能和降低抗应力（特别是温度应力）这两方面综合考虑。
抗拉强度主要决定于混凝土的强度等级及组成材料，要保证抗拉强度关键在于原材料的优选和配合比的优化（混凝土强度等级设计已经确定），由于混凝土选用地材，从经济角度来考虑，原材料优化的空间相对较小，所以降低拉应力是控制砼裂缝的有效途径，而降低拉应力主要通过减少温度应力和沉缩应力来控制温度裂缝和沉缩裂缝。
2.温度裂纹分析2.1水泥水化热水泥水化过程中放出大量的热，内部温度不断上升，使砼表面和内部温差较大，砼内部膨胀高于外部，此时砼表面将受到很大的拉应力，而砼的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。
这种温差一般仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。
这情况主要发生在自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。
2.2外界气温、湿度变化箱梁预制混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对裂缝的产生有着很大的影响。
箱梁裂缝产生的原因及预防措施
箱梁裂缝产生的原因及预防措施摘要高架桥现浇箱梁由于混凝土的收缩及结构收荷等极易产生裂缝，通过设计手段和施工措施可以克服有害裂缝的产生。
本文对箱梁裂缝产生的原因进行分析并提出预防措施，以达到防止或减少裂缝产生的目的。
关键词高架桥箱梁;有害裂缝;预防措施Abstract: The overhead bridge cast-in-place box beam due to shrinkage of concrete and the structure of charge easily cracks, by means of the designs and construction measures can overcome the harmful crack. The box beam crack reason analysis and the prevention measures are put forward, so as to achieve the purpose of preventing or reducing cracks.Key words: elevated bridge box beam; harmful crack; preventive measures一、箱梁裂缝产生的原因1 材料质量水泥、砂、石、钢筋及预应力钢绞线进场前未经过复检，质量不合格；碎石表面不洁净；灌混凝土前，钢筋表面没有除锈处理等都是产生裂缝原因。
2 水泥浆的化学减缩水泥在水化过程中，由于无水的熟料矿物转变为水化物，水化后的固相体积要比水化前大得多，但是水泥——水体系的总体积要缩小，这是由于水化前后反应物和生成物的平均密度不同。
据有关资料，每100g硅酸盐水泥的减缩总量为7～9ml，占混凝土体积的2％。
3 混凝土的失水收缩由于温度和湿度的变化，引起水泥石中水分的变化，混凝土体积会逐渐缩小。
混凝土的收缩值一般为0.2～0.4％。
预应力箱梁裂缝原因及处理措施
预应力箱梁裂缝原因及处理措施预应力箱梁裂缝原因及处理措施一、引言预应力箱梁是公路和铁路桥梁中常用的结构形式之一，其优势是具有较大的跨度和承载能力。
然而，在实际使用中，预应力箱梁往往会出现裂缝现象，这会影响桥梁的正常使用和安全性。
本文将详细探讨预应力箱梁裂缝的原因以及处理措施。
二、预应力箱梁裂缝的原因1. 载荷作用：预应力箱梁承受的载荷是裂缝产生的主要原因之一。
长期承受荷载会导致梁体的应力产生变化，超过了其破坏极限，从而出现裂缝。
2. 温度变化：预应力箱梁受到温度变化的影响也会导致裂缝的产生。
在温度变化的过程中，梁体会发生热胀冷缩，由此引起内部应力的变化，最终导致裂缝的形成。
3. 施工缺陷：预应力箱梁在施工过程中存在的缺陷也是裂缝产生的原因之一。
例如，混凝土浇筑不均匀、预应力钢束固定不良等都会导致梁体出现裂缝。
4. 环境因素：预应力箱梁所处的环境条件也会影响其裂缝的产生。
例如，潮湿的环境容易导致梁体腐蚀和膨胀，从而引起裂缝。
三、预应力箱梁裂缝的处理措施1. 加强监测：对预应力箱梁进行定期的监测，及时发现裂缝的出现并进行记录。
采用高精度的监测仪器，可以更准确地获取裂缝的位置、宽度和变化情况，为后续的处理提供依据。
2. 加固加粘处理：对已经出现裂缝的预应力箱梁进行加固加粘处理，采用钢板加固、预应力张拉等方式，可以增加梁体的承载能力，减少裂缝的发展。
3. 合理布置伸缩缝：合理布置伸缩缝可以有效减缓预应力箱梁由于温度变化引起的应力集中，从而减少裂缝的产生和发展。
4. 加强养护：定期进行梁体的养护工作，包括防止外界水分侵入、修复维护已有损坏的部位等，可以延缓梁体的老化和破坏，减少裂缝的形成。
五、附件本所涉及的附件如下：1. 预应力箱梁裂缝监测报告2. 预应力箱梁加固加粘处理方案3. 预应力箱梁伸缩缝设计图纸4. 预应力箱梁养护手册六、法律名词及注释本所涉及的法律名词及注释如下：1. 预应力：在施工过程中为了提高构件的抗弯承载能力以及限制由于荷载和温度变形引起的裂缝而施加到构件上的拉应力。
浅谈箱梁裂缝产生的原因分析及应对措施
中图分类号 ： Ｕ ４ １ ５
文献标 识码： Ａ
文章 编号： １ ６ ７ ４ — ０ ９ ８ ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ （ ｃ ） 一 Ｏ ０ ｌ ６ — ０ ２
预 应 力混 凝 土 连 续 箱 梁 是 一 种 连 续 性 大 而产 生 。
和 整体性较好、 抗 弯 抗 扭 刚 度 较 大 的 一 种
Ｑ： ！
Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａｎ ｄ Ｔｅｃ ｈｎ ｏｌ ｏｇｙ ｌ ｎ ｎｏｖ ａｔ ｉ ｏ ｎ Ｈｅ ｒ ａ ｌ ｄ
创 新 技 术
浅谈 箱 梁 裂 缝产 生 的原 因分析及 应 对 措施
（ １ ． 吉林省交通科学研究所 吉林长春
王万峰’ 王万琴 １ ３ ０ ０ ０ ０ ；２ ． 吉林省高等级公路建设局
吉ห้องสมุดไป่ตู้长春
１ ３ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 颓应 力混凝土 箱梁在施 工过程中，易产生裂缝。 介 绍了颓应 力混凝土连 续箱粟裂缝 的类型， 分析了裂缝产生的原因， 并指出施工质量不 好是影响工程质量的主要原因， 并结合工程实践提 出了 施工阶段 防止裂缝产生的措施 ， 对施工具有一定的参考借鉴价值 。 关键 词： 道路 工程 混凝土箱梁 预应力 裂缝 混凝 土 防治措施
为 表 明梁 体并 未发 生 变形 ， 全面复 测 箱
３ 裂缝 处 理措 施
构 设 计 时全 面 考 虑 设 计 荷 载 就 可 以 防 止 ，
它 表 示 结 构 承 载 力存 在 严 重 问题 或 可 能 不 布 对 裂 缝 区作 表 面 封 闭处 理 来 尽可 能 的消 梁 顶 底 板 高 程 在 处 理 完 后 进 行 。 箱 梁 承 载 足， 是 由外荷 载 引 起 的一 种 裂 缝 ， 也 称 受 力 除 箱梁 裂缝 对 结 构 使 用寿 命 和 承 载 能 力的 能 力 经静 载 试 验亦 符 合 设计 要求 。
铁路桥梁梁体裂损原因分析和整治措施
铁路桥梁梁体裂损原因分析和整治措施发表时间：2017-10-10T10:23:10.600Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第12期作者：韩德才[导读] 本文对铁路桥梁梁体裂损的原因进行了分析，并提出了一些整治措施。
中交路桥建设北方工程有限公司北京 101125 摘要：在铁路桥梁建设过程中，梁体开裂是常见的质量问题，裂缝一般分为不可见裂缝和可见裂缝。
可见裂缝又分为无害裂缝和有害裂缝。
有害裂缝在使用荷载或外界物理及化学作用下不断产生和发展，引起混凝士碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀，直至影响结构的安全性和使用寿命，必须加以控制。
基于此，本文对铁路桥梁梁体裂损的原因进行了分析，并提出了一些整治措施。
关键词：铁路桥梁；梁体裂损；原因；整治措施1引言随着我国社会经济的不断发展和进步，各地区的基础交通建设得到了很好的支持，基础交通的发展能更好地带动国家的经济发展。
在我们生活周围，会发现很多新建的铁路工程，而桥梁是铁路工程中必不可少的建设部分，它的建设让铁路连接更顺畅，促进完整铁路的修建。
但是在铁路桥梁建设完毕后的使用过程中，常常会因为各种原因导致桥梁梁体受损，最终导致铁路桥梁垮塌的事件发生，最常见的就是混凝土裂缝的产生，这对人们的生活带来了很大的伤害。
2铁路桥梁梁体裂缝产生的原因2.1荷载引起的裂缝桥梁的荷载直接影响着桥梁的使用寿命，桥梁梁体的荷载主要由火车在桥梁上的运行和桥梁自身的重量造成。
火车是自重比较重的交通工具，加上运输的货品重量比较重，会对铁路桥梁造成很强的冲击，如果火车通过桥梁时的重量超出了设计时的最高荷载，那么桥梁就会因为荷载过高而产生裂缝。
那么出现这种现象如果得到及时控制和解决，桥梁长期的负载运行就会导致裂缝更为严重，并且不断扩大。
目前，常见的桥梁裂缝主要包括弯曲型、扭曲型和断裂型等多个类型。
2.2Cl-腐蚀环境中的盐离子从混凝土缝隙中侵入，使内部钢筋生锈，体积增大，导致混凝土开裂。
同时，盐害又进一步促进了冻害的发展，从而使混凝土结构耐久性大大降低。
铁路桥梁裂缝形成原因分析及控制措施
２ ３ ６・ ２ ０ １ ５ 年４ 月 ຫໍສະໝຸດ 路桥工程 工程技术
铁 路桥 梁裂 缝形成 原 因分析 及控 制措 施
刘 杨
（ 中铁六局 集 团天津铁路建设有 限公 司，天 津
３ ０ ０ ２ ３ ２ ）
摘 要： 大量的各类型的桥梁应用 于铁路建设 中，极 大地促进 我 国铁路建设与发展 。在铁路设 计、施工 、运 营中，有 不少 桥 梁由于各种原 因产生 了裂纹，其 中列车对铁路 线形要求较 高，桥 梁的动 力响应 明显。有 些裂缝是 由于荷载产 生的，有一 些是 由于材料选择 不适 当等非荷 载 因素 引起 的，在设 计时合理选择荷载值 ，同时考虑 未来几年 内线路列车荷载与速度 的发展 ，在 施 工 中加 强裂缝控制与运营后期的桥 梁养护维修 工作 ，以保证 列车运行的安全性与舒适性 ，提 高桥 梁的使 用寿命 与耐久性 。 关键词 ： 铁路桥 梁 ； 裂缝成 因 ； 防 治措 施 中图分类号 ： Ｕ ４ ４ ５ ． ７ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ １ ． ５ ５ ８ ６（ ２ ０ １ ５ ）１ ０ ． ０ ２ ３ ６ ． Ｏ １ １桥梁施工裂缝 的形成原因 加强振捣 ，保证混凝土的密实性 ，防止氧气侵入， 同时严格控 １ ． １荷 载 引起 的裂 缝 制 含 氯 盐 的外 加 剂 用 量 ， 沿 海 地 区或 其 他 存 在 腐 蚀 性 强 的 空气 、 荷 载裂 缝 产 生 的原 因在 于 施 工 过 程 中， 不 加 限 制 地 堆放 施 地 下 水 地 区尤 其 应 慎 重 。 工 机 具 、材 料 ；不 了 解 预 制 结 构 受 力 特 点 ， 随 意翻 身 、 起 吊 、 ２ 桥 梁 施 工 中裂 缝 问 题 的 防 治 措 施 运 输 、 安 装 ：不 按 设计 图纸 施 工 ，擅 自更 改 结 构 施 工 顺 序 ， 改 解 决 桥 梁 施 工 过 程 中 的裂 缝 问题 必 须 要 从 桥 梁 设 计 、施 工 变结构受力模式 ； 不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。 以及后期使用 的各个环节入手 ，加强每一阶段对于裂缝 问题 的 １ ． ２ 温 度 变 化 引 起 的 裂缝 重视 。 混凝土具有热胀 冷缩性质 ，当外部环境或结构 内部温度发 ２ ． １在桥 梁图纸设计过程 中加强对裂缝问题的预防 生 变 化 ，混 凝 土 将 发 生变 形 ，若 变 形 遭 到 约 束 ，则 在 结 构 内将 桥 梁 设计 图纸 是 桥 梁 施 工 的依 据 和 基 础 ，要 想 解 决 桥 梁 施 产 生 应 力 ，当 应 力 超 过 混凝 土 抗 拉 强度 时 即产 生 温 度 裂 缝 。在 工 过 程 中 出现 的 裂 缝 问题 就 必 须 要 从 桥 梁 施 工 图 纸 的 设 计 开 某些大跨径桥梁 中，温度 应力可以达到甚至超 出活载应力 。温 始。在最初的设计 阶段更 多的考虑到有可 能导致桥梁裂缝 的原 度 裂 缝 区别 于 其 他 裂 缝 的 最 主 要特 征 是 随温 度 变 化 而 扩 张 或 合 因 ， 减 少 或者 避 免 结构 性 的 突变 ，对 于 建 筑 的细 节 施 工 更是 要 拢 。引起温度变化的主要施工因素有 ：（ １ ）水化热 。出现在施 有 精 确 的 定位 。 常 用 的措 施 包 括 将 转 角处 转 换 成 圆 角 ， 加 强 构 工 过程 中，大体积 混凝土 （ 厚度超过 ２ ． Ｏ ｍ）浇筑 之后 由于水 造配筋、 加 强斜 向钢 筋等等 ， 都可大幅度提高混凝土 的抗裂性 ， 泥水化放热 ，致使 内部温度很高， 内外温差太大 ，致使表面 出 可 以有效的防止或者避 免因混凝 土收缩 与温度 变化 而产 生的裂 现裂缝 。（ ２ ）蒸汽养护或冬季施工时施 工措施不 当，混凝土骤 缝 。 冷 骤热 ， 内外温 度不均 ，易 出现裂缝 。（ ３ ）预制 Ｔ梁 时横 隔 ２ ． ２ 完 善 裂 缝 出 现 后 的 修补 、处 理 方 法 板 安装 ，支座预埋钢 板与调平钢板焊 接时 ，若焊接措施 不当 ， 桥梁建成后的使用过程中必须要进行经常性的检查养护与 铁件 附近混凝土容 易烧伤开裂 。 采用 电热法张拉预应力构件时 ， 维修 ， 对于桥 梁施 工过程 中出现 的裂缝要进行及时 的修补 处理， 预应力钢材温度可升高至 ３ ５ ０ ℃，混凝土构件也容 易开裂 。 以保证桥梁 的正常使用 。常见的修补处理方法主要有 ： 表面修 １ ． ３收缩 引起 的裂缝 补 法 ，灌 浆 、嵌 缝 封 堵 法 ，加 固 封 闭 法 以及 电化 学 防 护 法 ， 以 在 实 际 工 程 中 ， 混 凝 土 因收 缩 所 引 起 的裂 缝 是 最 常 见 的 。 上几种方法在实 际的裂缝修补 中都发挥着一定的作用 。表面修 在混凝土收缩种 类中，塑性收缩和缩水收缩 （ 干缩 ）是发生混 补法和灌浆 、嵌缝封堵法是在实践 中应用最广泛的方法 。表面 凝 土 体 积 变 形 的 主要 原 因 。（ １ ） 塑 性 收 缩 。 发 生在 施 工过 程 中 、 修补法是最有效 、最简单也是施工成本最少的一种手段 ，主要 混凝土 浇筑后 ４ ～ ５ ｈ左右，此时 水泥水化反应 激烈，分子链 逐 是对 于一 些 不 会 影 响桥 梁 结 构 稳 定 性 及 承 载 力 的表 面 缝 隙 。灌 渐形成 ，出现泌水和 水分 急剧蒸发 ，混凝土失水收缩 ，同时骨 浆 、嵌缝法主要是针对有防渗要求或者对结构整天有影 响的混 料 因自重下沉，因此时混凝土 尚未硬化 ，称为塑性收缩 。塑性 凝土裂缝 的修补 ，灌入 的浆液材料硬化之后可 以与混凝土形 成 收缩所产生 量级很大，可达 １ ％左右 。在骨料下沉过 程中若受 体，从而达 到加 固桥梁结构 、封堵裂缝 的 目的。 到钢筋 阻挡 ， 便形成沿钢筋方 向的裂缝。（ ２ ） 缩 水收缩 （ 干缩 ） 。 ２ ． ３ 加强工程监理 混 凝 土 结 硬 以后 ，随 着表 层水 分逐 渐 蒸 发 ，湿 度 逐 步 降低 ，混 桥 梁 工程 在施 工前 ， 需要 对 施 工 材 料 的质 量 进 行检 测 ， 只 凝土体 积减小 ，称为缩 水收缩 （ 干缩 ） 。因混凝土表 层水分损 有加强工程监理，才能避免不合格材料流入施 工现场 ，才 能避 失很快 ，内部损失慢 ，因此产 生表 面收缩大 、内部收缩小 的不 免 施 工 材 料 不 合格 ， 使 桥梁 由于变 形 而 出现 裂 缝 。 工程 监理 是 均匀收缩 ，表面收缩变形受到 内部混凝 土的约束 ，致使表面混 保证桥梁施工质量的重要工作，监理 人员必须 发挥 职能，参照 凝土承受拉力 ，当表面混凝土承受拉力超过 其抗拉强度时 ，便 设计对材料的性能 以及质量进行检测 ， 只有做好这项基础工作 ， 产 生收缩裂缝 。混凝土硬化后收缩主要就是缩水 收缩 。如配筋 才 能 保 证 后 续 工 作 的 顺 利 完 成 。 率较大 的构件 （ 超过 ３ ％） ， 钢筋对混凝土收缩 的约束 比较明显， ３ 结 束 语 混凝土表面容 易出现龟裂裂纹 。混凝土收缩裂缝 的特 点是 大部 混凝土桥梁发生裂缝的主要原因有 以上几种 ，如何采取一 分属表面裂缝 ，裂缝 宽度较细 ，且纵横交错，呈龟裂状 ，形状 定 的设计和施工措施来克服和控制大的裂缝产生，是每一个工 没有任 何规律 。 程技 术人员应该遵循 的原则 。因此 ，严格按照 国家有关规 范、 １ ． ４钢 筋锈蚀 引起 的裂缝 技术标准进行设计 、施工和监理 ，是保证结构安全耐用 的前提 由于混凝土质量较差或保护层厚度不足 ，混凝土保护层受 和 基 础 。在 运 营管 理 过 程 中 ，进 一 步 加 强 巡 查 和 管 理 ， 及 时 发 二氧化碳侵蚀 炭化至钢筋表面 ，使钢 筋周 围混凝 土碱度 降低 ， 现和 处理 问题 。 或 由于氯化物介入 ，钢筋周 围氯离子含量较高 ，均可 引起钢筋 参考文献 表面氧化膜破坏 ，钢 筋中铁离子与侵入到混凝土 中的氧气和水 ［ １ 】 谌强， 郭榕 ． 桥梁施工 中混凝土裂缝成 因分析及处理措施 ［ Ｊ ］ ． 分 发 生 锈 蚀 反 应 ，其 锈 蚀 物 氧 化 铁 体 积 比原 来 增 长 约 ２ 倍 ，从 江西建材，２ ０ １ ３（ ３ ） ： ７ ８ ． 而对周围混凝土产生膨胀应力 ， 导致保护层混凝土开裂、剥离， 【 ２ ］ 张 良川 ． 桥 梁施工 中混凝土裂缝产 生的原 因及应对措施 ［ Ｊ ］ ． 沿钢筋纵 向产生裂缝 ，并有 锈迹渗到混凝 土表面 。由于锈蚀 ， 中小企业管理与科技 ： 上旬刊，２ ０ １ ４（ ５ ） ： ４ ５ ． 使得钢筋有效断面面积减 小，钢 筋与混凝土握裹力 削弱 ，结构 【 ３ 】 朱礼 民． 桥梁施工混凝土常见裂缝成因及 处理 ［ Ｊ ］ ． 民营科技 ， 承载力下降，并将诱发其他形式的裂缝 ，加剧钢 筋锈蚀 ，导致 ２ ０】 ３ （ ３ ）：１ ２ 】 ． 结构破坏 。要防止钢筋锈蚀 ，施工时应控 制混凝土 的水 灰 比，
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铁路箱梁静载试验开裂原因分析及控制措施孙金更【摘要】通过预制后张法预应力混凝土铁路桥箱形简支梁静载试验出现的1.0级荷载开裂问题,对开裂原因进行全面分析。
重点剖析由于蒸养拆模、混凝土水化热高峰期拆模,造成混凝土芯部与表面、表面与环境温差超过15℃的标准要求,致使混凝土内部温差应力超过其抗拉极限强度而早期开裂的原因。
论证静载试验在1.0级时,当混凝土抗拉极限强度fct=0,则抗裂安全系数Kf=姿,梁体在静载试验时出现1.0级开裂的必然性,进一步阐明混凝土温差应力超限是箱梁静载试验开裂的主要原因,提出预防出现早期裂缝的控制措施。
%With regard to the cracking identified under the static test for prefabricated post-tensioned prestressed concrete railway bridge simply supported box girder, this paper analyzes the causes of cracking with focus on early cracking due to the fact that the concrete inner temperature difference stress exceeds the tensile ultimate strength, which is caused by the temperature difference between the core and surface of the concrete, and the temperature difference between the surface and the environment in excess of the restrict ed 15℃ on account of the form removal during steam curing and in peak period of concrete hydration heating. The author demonstrates the inevitability of cracking during beam static load level 1. 0 test with concrete tensile limit strength fct=0, and anti-c rack safety factor Kf=λ, further elucidates that it is the concrete transfinite temperature stress that gives rise to box girder cracking, and puts forward control measures to prevent early cracks.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】5页(P84-88)【关键词】预应力混凝土;箱形梁;静载试验;抗裂性;开裂原因;温差应力;水化热【作者】孙金更【作者单位】中国铁道科学研究院标准计量研究所国家铁路产品质量监督检验中心，北京 100081【正文语种】中文【中图分类】U448.21+3客运专线预制整孔简支箱梁以抗扭刚度大、受力明确、建设速度快、易保证质量、建成后的桥梁养护工作量小以及低噪声等优势，在铁路客运专线中被广泛采用。
铁路预制梁箱梁自重较大、不易更换，要求其具有较好的耐久性。
预应力混凝土结构的抗裂性能直接影响结构的耐久性，保证结构抗裂性非常必要。
桥梁静载弯曲抗裂性试验是检验桥梁结构的重要手段，是检验梁体抗裂性能和刚度是否满足设计要求的常规方法。
通过静载试验，可以更好地掌握箱梁结构的工作状态，判断是否符合设计要求和正常受力状态，可以完成对梁体承载能力和工作状况的总体评价，是控制桥梁总体质量的重要方法。
根据《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》(以下简称“《标准》”)以及相关规范要求，在梁体终张拉30 d后，除首孔梁进行静载试验外，每批次60片随机抽样进行1件梁静载试验。
如静载试验过程中在1.2级荷载内出现受力裂缝，则判定不合格。
如何在施工中采取措施，保证结构抗裂性，是箱梁预制的关键环节。
为此，箱梁静载试验开裂原因以及控制措施有必要进行深入探讨。
根据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》( TB1002.3—2005)(以下简称《桥规》)规定，对于不允许出现拉应力的预应力混凝土结构，正截面抗裂性验算公式如下式中 Kf——抗裂安全系数，依据规范Kf≥1.2；σ——计算荷载在截面受拉边缘混凝土中产生的正应力；σc——扣除相应阶段预应力损失后的混凝土的预压应力；fct——混凝土抗拉极限强度，对C50混凝土，fct=3.10 MPa；γ=2S0/W0——考虑混凝土塑性的修正系数；S0——换算截面重心轴以下的面积对重心轴的面积矩，m3；W0——对所检算的拉应力边缘的换算截面抵抗矩，m3；λ——预应力度。
根据设计院提供的统计资料，各种梁型主要设计参数统计见表1。
由式(1)可知，抗裂安全系数Kf与预应力度λ、混凝土塑性系数γ、混凝土抗拉极限强度fct有关，依据《桥规》规定：对于不允许出现拉应力的预应力混凝土结构，按弹性阶段检算截面抗裂性，但在运营阶段正截面抗裂检算中，应计入混凝土受拉塑性变形的影响，其Kf≥1.2，由式(1)和式(2)得λ+γfct/σ≥1.2，由表1可知对于某一桥梁结构类型λ、γ、σ为定值，一般情况下λ在1.0～1.1，梁体抗裂性能否大于1.2主要取决于fct，如混凝土养护不到位，早期出现裂纹，则fct=0，这时梁体抗裂安全系数是不可能达到1.2的，因此，静载试验中出现早期开裂的主要原因是混凝土早期开裂。
混凝土裂缝可分为荷载引起的裂缝和非荷载因素引起的裂缝，早期裂缝主要是由于非荷载因素所引起的。
非荷载因素裂缝主要包括收缩裂缝和温度应力裂缝。
3.1 收缩裂缝收缩是混凝土在不受力的情况下，因体积变化产生的变形。
当混凝土不能自由收缩时，收缩的结果会在混凝土内引起拉应力而产生裂缝。
早期混凝土的胀缩、水分蒸发收缩(2～12 h)、自生收缩等是近年来发现的工程现场早期开裂的主要原因，特别是高强混凝土的早期收缩量有可能很大。
早期水化化学收缩、骨料下沉及砂浆上浮、表面水分蒸发等因素引起，后两种在施工阶段出现较多。
研究表明，不同的水泥品种、水胶比、坍落度、掺合剂、养护条件等对早期的塑性收缩裂缝影响很大。
箱梁为狭长薄壁结构，浇筑过程中混凝土不易密实，易导致骨料下沉水泥浆上浮，而出现表面裂缝。
3.2 温度应力裂缝温度应力裂缝是混凝土箱梁早期开裂的主要原因，温度应力与混凝土凝结硬化时的水化热、养护制度、撤除蒸汽养护罩及拆模时的环境温度、结构的约束情况等密切相关。
(1)水化热引起温度梯度而开裂。
高速铁路简支预制箱梁截面尺寸及混凝土体积较大，如时速350 km的32 m预制简支箱梁，每片梁324 m3混凝土。
混凝土浇筑完成后的初凝阶段，水泥水化反应快速，释放大量的热量，但热量积聚在混凝土内难以散发，导致混凝土内部温度迅速升高，而表面温度低，因此造成混凝土芯部与表层、表层与外部空气环境形成内外温差。
当混凝土内外温差较大，其产生的不均匀的温度应变在受到混凝土结构件本身约束和外界约束时，将在混凝土硬化过程中产生较大的温度应力，当混凝土产生的这种温度应力达到一定程度而超过混凝土抗拉强度时，混凝土结构就会开裂。
(2)温差的形成。
拆模阶段，由于拆模后的环境影响，混凝土表面温度迅速降低，而内部温度降低速度缓慢，根据某工程现场实测数据，箱梁跨中及端部截面底板混凝土的水化热下降规律是每小时降温0.45～0.55 ℃，顶板每小时降温0.35～0.45 ℃，腹板每小时降温0.30～0.35 ℃，这样就会形成芯部与环境的陡然温差而产生温度应力。
而在拆模时，依据《标准》要求混凝土的强度仅达到设计等级的60%，此时混凝土的抗拉强度较低，如温度应力超限极易产生早期裂缝。
早期裂缝在梁体预施应力后闭合，因此也经常不被注意到，但开裂的混凝土抗拉强度已经丧失，在静载试验阶段，就出现了早期开裂。
(3)混凝土伴随温度的升降会产生胀缩变形，此胀缩应变决定于混凝土热胀系数和温度变化量。
混凝土浇筑后升温过程中还基本处于塑性或弹塑性状态，此时弹性模量较低，变形能力很大，温度应力对结构的影响可以忽略不计，温度变化对混凝土的影响主要表现在降温阶段。
在降温阶段，由于混凝土较差的导热性，且结构内外降温速率不同。
当混凝土受自身的非线性温度场约束，或混凝土内外形成较陡的温差梯度时，外部混凝土的收缩明显大于内部混凝土的收缩，内部混凝土对外部混凝土的收缩提供了约束，产生了混凝土表面的约束拉应力，当约束拉应力超过混凝土抗拉极限时，梁体就会产生裂缝。
因此，温度裂缝是造成箱梁开裂的主要因素之一，尤其降温阶段应作为重点关注的问题。
以京沪高速铁路32 m箱梁为研究对象，使用Midas FEA软件建立实体单元模型，模型共有104 252个单元和133 506个节点，约束在实际支座位置并模拟4个支座的活动方式。
混凝土强度等级为C50。
计算工况：模拟混凝土芯部与表层-15 ℃温差工况。
箱梁外表面与内表面均为-15 ℃，箱梁腹板、底板、顶板、顶板与腹板交接处及底板与腹板交接处的芯部温度为0 ℃。
分析结果表明：芯部与表层的温差致使底板上下表面产生约4 MPa的纵向应力，腹板内外表层产生3.8 MPa的纵向应力。
一般情况下，设计要求拆模时混凝土强度为设计强度的60%，相当C30混凝土，其对应弹性模量为3.2 GPa，约为C50混凝土弹性模量的0.9倍，但初期弹性模量增长较慢，并不与强度呈对应关系增长，一般低于对应强度等级的混凝土弹性模量，由某梁场试验资料，2 d时的弹性模量为C50混凝土弹性模量的0.6～0.8倍。
因此本文将模型中混凝土弹性模量分别按0.8、0.6、0.4、0.2进行折减后相应计算，分析弹性模量对温差应力的影响(表2)，跨中截面纵向应力计算结果表明，底板和腹板应力随弹性模量降低也相应降低。
当弹性模量在设计弹模0.8倍以下时，箱梁表面产生3.308 MPa以内的温差应力，而考虑混凝土塑性变形修正系数1.5，对于C30混凝土γfct=1.5×2.2=3.3 MPa。
即拆模时混凝土强度为设计强度的60%、温差应力15 ℃时，梁体混凝土表面产生的混凝土温差拉应力(3.308 MPa)与混凝土自身的抗拉强度(3.3 MPa)相当，说明梁体混凝土表面具有抵抗温差变形的能力，考虑钢筋的约束作用，箱梁结构在满足芯部与表层15 ℃温差时，具有足够的抗裂性。